Precisione della valutazione della cattura del movimento senza marcatori nella malattia di Parkinson dopo la DBS

Metodologia. Pazienti. Sono stati inclusi sei pazienti con PD, diagnosticati in conformità con i criteri diagnostici clinici della Brain Bank della Parkinson's Disease Society del Regno Unito da un neurologo certificato e specialista in disturbi del movimento. Questo è uno studio pilota e la dimensione del campione è stata scelta per comodità, accessibilità e vicinanza ai ricercatori. Lo studio è stato approvato dal comitato di ricerca istituzionale dello sperimentatore e i pazienti ei controlli hanno fornito il consenso scritto. Nei mesi precedenti il ​​test, i pazienti PD sono stati valutati clinicamente dallo stesso medico secondo la Unified Parkinson Disease Rating Scale sezione III o sezione motoria (UPDRS-III).

Strumento. In realtà, sul mercato esistono molti sistemi di motion capture senza marker, con un'ampia gamma di prezzi, nonché un'ampia gamma di affidabilità. Tuttavia, il sistema DARI ha dimostrato di essere uno dei migliori per numerose ragioni. Questo sistema richiede una rapida calibrazione all'inizio di ogni giornata che il tecnico può completare in meno di 10 minuti. Non deve essere ripetuto fino al giorno successivo, indipendentemente dal numero di pazienti valutati. Il sistema dipende da un software basato su computer che acquisisce lo scheletro o l'avatar del paziente utilizzando diciotto telecamere ad alta velocità (120 Hz) posizionate nella stanza per raccogliere dati sull'intero corpo e fornisce analisi cinematiche quasi istantaneamente utilizzando sofisticati algoritmi biomeccanici.

Inoltre, i tradizionali laboratori di movimento utilizzano ingombranti piastre di pressione montate sul pavimento per misurare le forze generate dal corpo. Questi richiedono una calibrazione frequente e limitano il movimento del soggetto a un'area limitata. Il sistema di cattura cinetica di DARI non richiede piastre di forza e può misurare coppie articolari, forze di reazione al suolo e altre misurazioni senza limitare il movimento naturale del soggetto.

La valutazione di motion capture 3D senza marker della cinematica nei pazienti con PD e nei controlli è stata eseguita su una stanza rettangolare che misura 6 x 6 metri e 3 metri di altezza. La stanza ha uno schermo verde sul pavimento e diciotto telecamere sono posizionate strategicamente sulle pareti, dodici sono posizionate a 2,6 metri di altezza e 6 sono su un livello inferiore a 30 centimetri da terra. La stanza ha uno spazio ampio, che consente di analizzare movimenti più ampi.

Valutazioni. Ai pazienti con PD è stato chiesto di arrivare al mattino indossando abiti scuri e attillati, di saltare l'ultimo trattamento per PD e con DBS in stato Off per almeno 180 minuti. Sui pazienti con PD, la valutazione UPDRS-III è stata eseguita per prima. Quindi, per iniziare la valutazione del movimento del corpo senza marker (BME), il peso e l'altezza dei pazienti e dei controlli sono stati inseriti nel sistema per aiutare a stabilire le posizioni dei centri articolari. Una volta all'interno della stanza verde, i soggetti prima stavano in piedi con i piedi divaricati e le braccia distese lateralmente, mentre il sistema creava una sagoma 3D della forma di ciascun partecipante e veniva acquisito uno scheletro biometrico; questo non ha richiesto più di tre secondi. Per il BME, tutti i soggetti hanno eseguito 16 movimenti diversi. Questa serie di movimenti è stata appositamente progettata per valutare i pazienti con PD e contiene elementi correlati a tre principali sintomi motori di questa malattia: rigidità, bradicinesia e instabilità posturale; non è possibile valutare il tremore. Una volta terminato il BME, ai pazienti con PD è stato chiesto di attivare lo stato DBS e di attendere 30 minuti prima di ripetere sia UPDRS-III che BME. I controlli hanno eseguito solo il BME, che non ha richiesto più di 20 minuti. I pazienti con PD sono stati valutati due volte (stato DBS On e Off) con un'attesa di 1 ora nel mezzo; la loro valutazione complessiva ha richiesto circa 1,5 ore. I file di dati sono stati caricati su DARI Motion Platform dove l'analisi biomeccanica ha prodotto risultati cinematici di tutto il corpo e, infine, questi dati sono stati esportati in Excel per l'analisi statistica.

Analisi. È stato utilizzato un t-test accoppiato per confrontare i cambiamenti medi in UPDRS-III tra lo stato On e Off. Le differenze medie tra i gruppi sono state valutate con test ANOVA o Kruskal-Wallis a seconda della distribuzione dei dati di ciascuna variabile indipendente. Sono state effettuate analisi post hoc per il confronto a coppie in risultati statisticamente significativi. Sono state esaminate le correlazioni bivariate tra le modalità di valutazione. Queste correlazioni sono state esaminate nello stato On e Off tra gli item UPDRS-III e BME. Per confrontarli nel modo più accurato possibile, gli elementi su UPDRS-III e BME che erano simili sono stati correlati (ad es. la rigidità degli arti superiori da UPDRS-III era correlata con la flessione, l'estensione e la rotazione della spalla da BME). Una delle correlazioni era lo spostamento dell'anca preso da BME, che analizza l'equilibrio misurando il movimento dei fianchi quando i pazienti stanno in piedi per 10 secondi con le braccia distese ai lati e gli occhi chiusi; questo è stato correlato con l'item sulla stabilità della postura dell'UPDRS-III, che è un test di intervento reazionario rapido in cui viene misurata la risposta del paziente. Poiché non tutti gli elementi UPDRS-III erano misurabili da DARI, sette su 18 erano correlati; tuttavia, tutti gli elementi BME erano correlati con il punteggio globale UPDRS-III. Il software IBM SPSS Statistics 21.0 è stato utilizzato per l'analisi dei dati. Un p-value di ≤0,05 è stato considerato come indice di significatività statistica.